Как проверить датчик наддува

Датчик давления во впускном коллекторе

Датчик давления во впускном коллекторе (Manifold Air Pressure Sensor, MAP sensor) является одним из датчиков, используемых в электронной системе управления бензинового двигателя. Данные, которые представляет датчик, служат для расчета плотности воздуха и определения его массового расхода, что в свою очередь позволяет оптимизировать процессы образования и сгорания топливно-воздушной смеси. Датчик давления во впускном коллекторе выступает в качестве альтернативы расходомера воздуха. В некоторых конструкциях систем управления двигателем датчик давления во впускном коллекторе используется совместно с расходомером воздуха.

В бензиновых двигателях с турбонаддувом наряду с датчиком давления во впускном коллекторе устанавливается датчик давления наддува. Датчик давления наддува устанавливается между турбокомпрессором и впускным коллектором и служит для регулирования давления наддува в соответствии с потребностями двигателя. Для примера, в двигателе TSI с двойным наддувом устанавливается целых три датчика давления: во впускном трубопроводе, наддува и во впускном коллекторе. По конструкции датчики давления идентичны. В дизельных двигателях с турбонаддувом используется только датчик давления наддува.

Датчик давления во впускном коллекторе измеряет абсолютное давление, т.е. давление воздуха в коллекторе относительно вакуума. Поэтому другое название датчика – датчик абсолютного давления.

В настоящее время для производства датчиков используются две технологии: микромеханическая и толстопленочная. Микромеханическая технология является более прогрессивной, т.к. обеспечивает более высокую точность измерений. Большинство современных датчиков давления построены по микромеханической технологии.

Основу микромеханического датчика давления составляет измерительный элемент, который состоит из кремниевого чипа, диафрагмы и четырех тензорезисторов на ней. По микромеханической технологии изготавливается чувствительная диафрагма данного датчика. С одной стороны диафрагмы расположена камера с вакуумом, с другой на диафрагму воздействует давление воздуха во впускном коллекторе. В зависимости от конструкции датчика давление может воздействовать непосредственно на диафрагму или через защитный гелевый слой. Чувствительный элемент помещен в корпус, в котором помимо датчика давления может размещаться и независимый датчик температуры воздуха.

Под действием давления диафрагма изгибается. За счет механического растяжения диафрагмы тензорезисторы изменяют свое сопротивление. Это явление называется пьезорезистивный эффект. Пропорционально сопротивлению тензорезисторов изменяется напряжение. Для повышения чувствительности тензорезисторы соединены по мостовой схеме. Электрическая схема, встроенная в чип, усиливает мостовое напряжение, которое на выходе датчика находится в пределе от 1 до 5В. На основании выходного напряжения электронный блок управления оценивает давление во впускном коллекторе. Чем выше напряжение, тем больше давление воздуха.

Когда двигатель не работает давление во впускном коллекторе равно атмосферному давлению. При запуске двигателя за счет закрытой дроссельной заслонки и насосного движения поршней во впускном коллекторе создается разряжение (вакуум). При работе двигателя с открытой дроссельной заслонкой давление во впускном коллекторе почти сравнивается с атмосферным давлением.

Датчик давления во впускном коллекторе может быть аналоговым или цифровым. Аналоговый датчик вырабатывает аналоговый сигнал напряжения. Цифровой датчик имеет дополнительную схему, преобразующую аналоговый в цифровой сигнал.

В толстостенном датчике давления измерительный элемент состоит из толстостенной диафрагмы. На диафрагме расположены четыре тензорезистора, с помощью которых оценивается деформация диафрагмы.

tirim › Блог › Дизелёк

Вот такой красавец приехал. Приполз, можно сказать. Тяги нет.
По звуку и запаху ясно — дизель. Правда, хорош, чертяка — люблю дизеля, за ними будущее. Жаль, что в России они не распространены. Поэтому и опыта маловато.

Что интересно, немцы предлагают этот двухлитровый турбодизель с четырьмя вариантами мощности от 100 кВт до 125 кВт. Неплохо, 25 процентов за счёт лишь программного обеспечения. Уверен, этот мотор способен на большее.
Проблема — не едет. Горит спиралька. Это хорошо, есть зацепка. Ошибка по давлению наддува. Здесь стоит уточнить, что месяц назад хозяин этой машины уже приезжал, точнее заезжал к нам, чтоб узнать сколько стоит замена турбины. В другом сервисе приговорили турбину, но менять не взялись. Я выразил сомнение, может и не турбина, предложил приехать на диагностику, сбросил ошибки, хозяин обещал подумать, уехал. И вот он снова здесь и снова та же ошибка. Теперь у меня есть время и желание хозяина разобраться.

Подключаю сканер и по этой ошибке он предлагает в первую очередь проверить состояние воздушного фильтра двигателя и весь воздушные патрубки от турбины до двигателя. Фильтр норма, а искать утечку в воздушном тракте довольно геморройно, поэтому переходим к следующему пункту — проверить давление наддува. Логично. Но делать это нужно на ходу, то есть на скорости 60-100 км/ч. На улице пробки, да и дождик хлещет. Поднимаю авто на подъёмнике, чтоб только колёса земли не касались. Поехали! Прикольно, конечно, но сканер не хочет начинать проверку давления наддува. Чувствует, наверное, что его обманывают.

Ладно, выбираю вручную проверки клапана управления давления наддува и датчика регулятора наддува.
Отлично, клапан щёлкает, вакуум открывает, закрывает.

И сразу же предлагается проверить не только работу клапана, но и изменение давления наддува. Как раз то, что надо! Головастые немцы всё придумали. А дальше-то проверка не проходит. И намекает, что неплохо бы проверить датчик положения регулятора наддува. На этом моторе установлена продвинутый турбокомпрессор с управлением давлением наддува не путём сброса лишних отработанных газов. А при помощи вращения направляющего аппарата, который направляет ОГ к турбине под определённым углом. Соответственно меняется и скорость вращения турбины и давление наддува. Так вот за положением направляющего аппарата и следит датчик положения. Его и нужно проверить.
________________________________________

Для проверки из закромов достаю спецприблуду, то тесть вакуумный пистолет. И наноразработку из сколково.

Нано тройник.
Вставляю всё это дело между клапаном и вакуумным регулятором давления и следим за стрелочкой. Клапан снова щёлкает, давление тоже дергается. Шток регулятора даже двигается. Это просто великолепно! Значит направляющий аппарат не заклинил. То есть турбину менять не будем. Так что же не нравится мозгам?

Почему выбрасывает ошибку и не проходит адаптацию? Может, сам датчик врёт? Вывожу измеряемые величины связанные с наддувом. Величина открытия регулятора составляет 96%. Теперь, чтобы проверить датчик надо подвигать шток. Специнструментом, разумеется! Подсоединяю вакуумный пистолет непосредственно к регулятору. Накачиваю, разряжение… Накачиваю… А разряжения нет!

________________________________________
Возникает догадка, спешу её проверить. Подключаю к датчику старого друга — осциллографа. Двигая шток отверткой, смотрю показания.

0,90 В — это нижнее положение штока
3,62 В — шток вверху
3,32 В — это смещение штока, когда к нему подходит вакуум от клапана N75.
Видно, что шток выходит, но не на всю длину.
Может вакуум слабоват? Пережимаю шланг возле регулятора и на манометре разряжение резко повышается. Всё ясно — вакуум теряется в регуляторе. Похоже, порвалась мембрана. Ремонтировать его не хочу и не умею, поэтому диагноз окончательный — замена вакуумного регулятора наддува вместе с датчиком

Запчасть быстро пришла. В оригинальный ремкомлект помимо самого актюатора входит так же заглушка на турбину и трубку маслоподачи, новые болты и даже лак для фиксации конргайки на штоке.

Вот и отличненько! Проверяем ошибки, опять старые знакомые. Поехали менять, но не так всё быстро. Надо, чтоб остыл. Турбина всё же. А пока меняем лампы, клиент жаловался, что на дисплее горит значок системы контроля перегоревших ламп. Даже габаритку сам купил. Но ошибки по лампочкам одной задней габариткой не ограничиваются. С трудом нашел «лампу статического освещения поворота справа М52», левый «задний ход» вообще большой геморрой. Оказывается, что встроен в задний бампер, без снятия бампера не поменять, так ещё и лампочка не меняется, нужно целиком фонарь заменить. Намудрили немцы. Спасло то, что там разъём просто соскочил, еле-еле на место поставил, но, ненадолго, думаю, защёлка отломана.

К тому времени и турбина остыла, Актюатор не так уж сложно менять, хорошо, что весь сцецинструмент имеется. Откручивать контрящую гайку пришлось, правда, снизу из-под кардана.

Повозиться больше пришлось с настройкой. Тут без вакуумного пистолета не обойтись.
Выставляю 0, 760 В как положено, затягиваю… По инструкции диапазон значений от верхнего до нижнего положения должен быть в районе (0,650-0,850В) — (3,0-3,4В). Новый регулятор никак в эти параметры не вписывается. Либо вверх, либо вниз выходит.

Сначала переживал, потом вспомнил, что у старого тоже были значения 0,9-3,6 В и перестал переживать. И действительно, мотор прогрелся, адаптация прошла без всяких проблем, видать в программу заложены дополнительные коэффициенты. Молодцы, немцы. И я тоже. Приятно, когда работа сделана качественно.

Датчик турбонаддува

Для необходим турбонаддув?

Прежде чем говорить о том, для чего необходим датчик наддува турбины, стоит разобраться в том, что представляет собой само понятие турбонаддува. Автопроизводители постоянно стремятся повысить эксплуатационные характеристики силовых агрегатов. С каждым годом появляется все больше технологических новшеств, однако суть и принцип работы моторов остается прежним.

Сам термин «наддув» характеризует процесс увеличения свежего заряда топлива в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания посредством искусственного нагнетания давления. Эта технология необходима для повышения мощности мотора. В наиболее благоприятных ситуациях мощность можно увеличить почти на половину от номинальной.

Самое широкое распространение получил так называемый турбонаддув, который обеспечивается специальным турбокомпрессором. Механический компрессор, сильно распространенный ранее, постепенно уходит в прошлое.

В силовые агрегаты, которые не оборудованы турбокомпрессором, воздух поступает естественным образом от возникновения разряжения при открытии поршня. Искусственное нагнетание воздуха обеспечивает поступление в цилиндры гораздо большего количества топливно-воздушной смеси. Это ведет к возрастанию мощности двигателя. Однако у турбокомпрессора существуют и свои существенные недостатки. При увеличении объема сгораемой рабочей смеси очень сильно повышается температура внутри цилиндров. Это может приводить к появлению детонации.

Для недопущения этого явления становится необходимой установка дополнительных элементов, таких, как:

• Датчик турбонаддува;
• Промежуточный охладитель;
• Регулятор степени сжатия.

Без вышеперечисленного невозможна слаженная работа всей системы турбонаддува. При выходе из строя любого из этих элементов необходима срочная замена.

Как устроен датчик турбонаддува?

Датчик давления надува устанавливается непосредственно между турбокомпрессором и впускным коллектором. Он служит для контроля за давлением наддува и по его показаниям электронный блок управления делает выводы о потребностях силового агрегата в нагнетаемом воздухе.

Датчик турбонаддува

На сегодняшний день производство этих датчиков осуществляется по двум технологиям: микромеханической и толстопленочной. Первая является наиболее совершенной и прогрессивной. Большинство этих устройств сегодня построены именно по этой технологии. Основным элементами в данном случае являются чип, выполненный из кремния, диафрагма, а также четыре тензорезистора, расположенные непосредственно на ней. Когда на эту диафрагму оказывается давление, она изгибается. Вследствие ее механического растяжения тензорезисторы начинают менять свое сопротивление. Пропорционально ему происходит изменение напряжения. Для большей чувствительности терморезисторы соединяются между собой по особой мостовой схеме. Электросхема чипа увеличивает мостовое напряжение, которое на выходе составляет от одного до пяти вольт. Анализируя величину этого напряжения, электронный блок управления двигателем дает оценку давлению во впускном коллекторе. Чем больше напряжение, тем выше давление воздуха.

Если мотор не заведен, то величина давления во впускном коллекторе равняется величине атмосферного давления. В момент запуска силового агрегата во впускном коллекторе образуется разряжение или вакуум. Когда двигатель работает с открытой дроссельной заслонкой давление во впускном коллекторе начинает сравниваться с атмосферным.

Выход из строя датчика может привести к отключению турбонаддува. Однако для точной постановки правильного диагноза необходимо провести грамотную диагностику. Вполне возможно, что неисправен не датчик, а сама турбина. В этом случае будет необходима ее замена.

Проверка датчика турбонаддува

Силовые агрегаты с турбонаддувом должны быть оборудованы специальным датчиком, который следит за отклонениями давления наддува. Для того чтобы в нужный момент времени ограничить это давление, электронный блок управления двигателем приводит в действие специальный электромагнитный клапан, который способен устанавливать разряжение.

Контроль над отклонением давления наддува турбины весьма схож с контролем отклонения рециркуляции отработавших газов. Если давление наддува в течение достаточно долгого времени выходит за определенные рамки, то это может говорить о том, что в системе турбонаддува велика вероятность неисправности. Если же эти отклонения носят достаточно непродолжительный характер, то наличие неисправности является маловероятным.

Давление наддува должно контролироваться абсолютно у всех турбированных двигателей, поскольку этот показатель влияет на правильное наполнение цилиндров, а также на развиваемую мощность, величину крутящего момента и химический состав отработавших газов. Проверка точности показаний датчика давления наддува производится на незаведенном силовом агрегате в момент между включением зажигания и запуском мотора. В процессе проверки сопоставляют значения, полученные с датчика давления наддува турбины и датчика атмосферного давления. В результате сравнения этих показателей получают так называемое дифференциальное давление, которое в норме не должно превышать определенного предела. Если это предел не превышен, то датчик давления наддува можно считать полностью исправным.